dsp应用 教你如何在STM32中使用DSP指令！

01DSP简介

提到DSP，作为电子专业的学生dsp应用，大部分第一时间想到的是DSP芯片，DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。

实际上，DSP的全称是数字信号处理（DigitalSignalProcessing，简称DSP）。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛DSP技术图解的应用。

如下面ARM官方描述的，ARM处理器是支持DSP的。

主要是在cortex-R和Cortex-M内核支持。

Arm的数字信号控制器Cortex-M4、Cortex-M7、Cortex-M33、Cortex-M35P和Cortex-M55处理器满足了对高性能通用代码处理以及数字信号处理应用的需求。

向Thumb指令集添加DSP扩展和可选浮点单元(FPU)，旨在提高数值算法的性能。此外，它们提供了直接在Cortex-M处理器上执行信号处理操作的机会，同时保持Cortex-M程序员模型的易用性。

02IAR中DSP Libary的使用

Arm Cortex-M3 /M4处理器提供信号处理指令，例如SIMD（单指令多数据）。特别是Cortex-M4专为DSP应用而设计，它支持高级SIMD，MAC（乘法和累加）指令。此外，Cortex-M4F器件具有FPU（浮点单元），用于处理浮点计算。

有几种方法可以使用这些指令，例如使用汇编程序例程或内部函数，但最实用的方法之一是使用ArmCortex微控制器软件接口标准（CMSIS）DSP库。CMSIS-DSP库专为Cortex-M处理器而设计，它为数字信号处理提供优化的功能，如矩阵函数，统计函数，高级数学函数等。

IAREmbedded Workbench forArm中提供了预构建的CMSIS-DSP库及其源代码，在本文中，我们将了解如何将CMSIS-DSP库与IAREmbedded Workbench for Arm一起使用以及如何改进性能。

Configuringthe CMSIS-DSP library

配置CMSIS-DSP库

让我们看看如何调用CMSIS-DSP功能及其性能。这里我们将使用sqrt（平方根）函数并与标准数学函数进行比较：

//#define DSP_Lib
#ifdef DSP_Lib#include #endif
#include #include int main(){#ifdef DSP_Lib  float32_t f_input_cmsis_dsp = 2;  float32_t f_result_cmsis_dsp;#endif    float f_input = 2;  float f_result;  
#ifdef DSP_Lib  /* Using CMSIS-DSP library */  arm_sqrt_f32(f_input_cmsis_dsp,&f_result_cmsis_dsp);  printf("f1: %f\n",f_result_cmsis_dsp);#endif    /* Standard math function */  f_result = sqrt(f_input);  printf("f2: %f\n",f_result);    return 0;}

f1: 1.414214 f2: 1.414214

arm_sqrt_f32 :    52 cyclessqrt :            752 cycles